En la mitad del camino que separa las pequeñas constelaciones de Delphinus el Delfín y la pezuña trasera de Pegasus el caballo volador, un molinillo inmaculado se mueve por el espacio.
Durante miles de millones de años, los lanudos brazos espirales de la galaxia UCG 11700 han girado en paz sin ser perturbados por las colisiones y fusiones que han deformado otras galaxias.
Sin embargo, mientras la UCG 11700 gira armoniosamente en el espacio, algo monstruoso acecha en su centro.
En el corazón de esta hermosa rueda cósmica se encuentra uno de los objetos más misteriosos del universo: un agujero negro supermasivo.
Si bien la masa de los agujeros negros estándar equivale a alrededor de cuatro veces la de nuestro Sol, sus enormes parientes son millones y, en ocasiones, miles de millones de veces más masivos.
Los científicos creen que casi todas las grandes galaxias tienen un agujero negro supermasivo en su corazón, a pesar de que nadie sabe cómo llegaron allí.
Aquí es donde la galaxia UCG 11700 podría ser útil.
"Las galaxias ideales para mi estudio son las espirales más hermosas y perfectas que puedas imaginar", dice la investigadora junior de la Universidad de Oxford Becky Smethurst, quien estudia los agujeros negros supermasivos.
"Las galaxias más bonitas son las que podrían ayudarnos a resolver el misterio de cómo crecen estos agujeros negros", agrega.
Estudiar algo que por su naturaleza es tan denso que ni siquiera la luz puede escapar de su centro dificulta su aprendizaje.
Pero las nuevas técnicas que buscan los efectos que los agujeros negros supermasivos tienen en los objetos interestelares que los rodean —e incluso en las ondas que crean en el tejido del espacio y el tiempo— están dando nuevas pistas.
Cómo aparece un agujero negro
Hay un pequeño secreto sobre cuán convencional, si se le puede llamar así, es la forma en la que un agujero negro aparece y crece.
Una estrella moribunda se queda sin combustible, explota en una supernova, colapsa sobre sí misma y se vuelve tan densa que ni siquiera la luz puede escapar de su intensa gravedad.
La idea de los agujeros negros existe desde hace un siglo y ya la predijo la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein.
En la cultura popular, los agujeros negros son perfectamente oscuros y están infinitamente hambrientos.
Ellos atraviesan el universo absorbiendo todo lo que encuentran a su paso, haciéndose más grandes y voraces a medida que lo hacen.
Misterio resuelto, uno podría pensar: los agujeros negros supermasivos son simplemente los más hambrientos y los más antiguos de su tipo.
Sin embargo, los agujeros negros no están a la altura de su monstruosa reputación.
Son sorprendentemente ineficaces en la acreción (término científico para decir "absorber") del material circundante, incluso en un núcleo galáctico denso.
De hecho, las estrellas colapsadas crecen tan lentamente que no podrían volverse supermasivas simplemente absorbiendo material nuevo.
"Supongamos que las primeras estrellas formaron agujeros negros alrededor de 200 millones de años después del Big Bang", dice Smethurst.
"Después de que colapsaron, tienes alrededor de 13.500 millones de años para hacer crecer tu agujero negro a miles de millones de veces la masa del Sol. Es un tiempo demasiado corto para hacerlo tan grande solo con la absorción de material", agrega.
Aún más desconcertante es saber que los agujeros negros supermasivos ya existían cuando el universo estaba todavía en su relativa infancia.
Los cuásares lejanos, algunos de los objetos más brillantes del cielo nocturno, son en realidad antiguos agujeros negros supermasivos que han incendiado los núcleos de galaxias moribundas.
Algunos de estos gigantes han estado presentes al menos desde que el universo tenía apenas 670 millones de años, en un momento en que se estaban formando algunas de las galaxias más antiguas conocidas.
La realidad sobre estos motores energéticos
Mientras que el corazón de un agujero negro sigue siendo desconocido para los observadores externos, los agujeros negros supermasivos pueden brillar más intensamente que una galaxia entera de estrellas, e incluso pueden producir "eructos" de radiación ultravioleta a medida que consumen material a su alrededor.
Los agujeros negros tienen un límite esférico conocido como "horizonte de eventos". Dentro de esta esfera, la luz, la energía y la materia están atrapadas ineludiblemente.
El espacio y el tiempo se pliegan sobre sí mismos y las leyes físicas que describen cómo funciona la mayor parte de nuestro universo se rompen.
Pero, justo fuera del horizonte de eventos, un agujero negro giratorio puede convertir el material cercano en un disco giratorio sobrecalentado.
Alcanzando temperaturas superiores a los 10 millones de grados centígrados, el disco de acreción en un cuásar libera una radiación cegadoramente brillante en todo el espectro electromagnético.
"Los agujeros negros son los motores más eficaces y eficientes del universo", dice Marta Volonteri, investigadora de agujeros negros en el Institut d'Astrophysique de Paris.
"Transforman la masa en energía con una eficiencia de hasta un 40%. Si piensas en cualquier cosa que nosotros quemamos con carbono o energía química o, incluso, en lo que sucede en las estrellas, es solo una pequeña fracción de lo que produce un agujero negro".
Los agujeros negros supermasivos interesan a los científicos por algo más que su eficiencia energética. Su formación y evolución están claramente conectadas con el desarrollo de las galaxias y con el tema aún mayor de la historia y estructura de todo nuestro universo.
Resolver el misterio de estos gigantes cósmicos representaría un paso significativo en el esfuerzo continuo de los científicos por comprender por qué las cosas son como son.
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Cómo surgieron los agujeros negros más grandes del universo
Actionlos agujeros negros más grandes del universo
